Question

6．工业生产中，提取天然β-胡萝卜素的方法之一：利用红酵母等微生物进行发酵，经过菌体裂解、离心后进行萃取．回答以下有关问题：
（1）若要初步确定某一菌株是否为红酵母菌株，相对简便的操作是通过平板划线法将菌种接种于固体培养基上，并在适宜的条件下培养一段时间，观察其形成的菌落的颜色、大小（形状、隆起程度）（填2个）特征．
（2）碳源的种类对β-胡萝卜素的产量有着一定的影响，有关研究结果如下：

碳源	麦芽糖	庶糖	淀粉
β-胡萝卜素含量（mg/L）	3.52	4.81	1.68

据表分析，最佳碳源是蔗糖．若要进一步探究最佳碳氮源，请简要写出实验设计思路：以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量．
（3）有科研人员尝试利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株．对处理所得菌株分別进行培养并经裂解、离心后，根据β-胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以采用有机溶剂萃取法萃取产物，并对萃取产物通过纸层析法进行鉴定，鉴定过程需要用标准样品进行对比．经定量分析后，若得到高产菌株株，要对其进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在20℃的冷冻箱中保存．

Answer 1

分析 1、微生物常见的接种的方法
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落．
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．
2、植物色素的提取：
（1）胡萝卜素、叶绿素、叶黄素、番茄红素和辣椒红素都是脂溶性植物色素，一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂．故常用有机溶剂萃取胡萝卜素．
（2）胡萝卜素的提取：
①胡萝卜素的性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂．
②胡萝卜素的提取来源
③萃取剂：最适宜作胡萝卜素萃取剂的是石油醚．
④实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取（石油醚）→过滤_→浓缩→胡萝卜素→鉴定（纸层析法）．

解答 解：（1）微生物纯化的两种方法中，平板划线法操作相对简单，即通过平板划线法将菌种接种于固体培养基上，并在适宜的条件下培养一段时间，观察其形成的菌落的特征，菌落的特征包括颜色、大小（形状、隆起程度）等．
（2）分析表格，碳源为蔗糖时，β-胡萝卜素的产量最高．若要进一步探究最佳碳氮源，可以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量．
（3）β-胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点，可以采用有机溶剂萃取法萃取产物，并对萃取产物通过纸层析法进行鉴定，鉴定过程需要用标准样品进行对比．经定量分析后，若得到高产菌株株，要对其进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在20℃的冷冻箱中保存．
故答案为：
（1）平板划线     颜色、大小（形状、隆起程度）
（2）蔗糖     以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量
（3）易溶于有机溶剂        纸层析   标准    甘油管藏

点评 本题我考查了微生物分离与培养以及胡萝卜素的提取等知识，要求考生掌握微生物分离与纯化的方法，识记菌落的特征，掌握胡萝卜素提取和鉴定的原理和方法，再结合所学知识准确答题．